Apabila laser berfungsi, apabila tenaga elektrik atau bentuk tenaga lain ditukar kepada tenaga cahaya, sejumlah besar haba pasti akan dijana. Jika haba ini tidak dapat dilesapkan tepat pada masanya dan berkesan, ia akan menyebabkan suhu laser meningkat, yang akan menjejaskan kuasa keluarannya, kualiti pancaran, kestabilan panjang gelombang, dan mungkin merosakkan cip laser dan komponen optik dalaman. Oleh itu, pelesapan haba yang cekap dan boleh dipercayai adalah salah satu teknologi utama untuk memastikan prestasi laser yang stabil dan memanjangkan hayat perkhidmatannya. Dengan peningkatan berterusan kuasa laser dan pengembangan bidang aplikasi, teknologi pelesapan haba terus berkembang dan berinovasi. Berikut akan memperkenalkan beberapa kaedah pelesapan haba laser utama dan ciri-cirinya.
1960-1970
Pada hari-hari awal pembangunan laser, kuasa output biasanya rendah (paras watt dan ke bawah). Peringkat ini terutamanya bergantung pada perolakan semula jadi dan pelesapan haba sinaran, dan strukturnya mudah dan boleh dipercayai. Apabila kuasa laser gas gelombang berterusan (CW) (seperti laser CO₂) dan laser keadaan pepejal awal-meningkat kepada puluhan watt, teknologi penyejukan udara paksa ringkas mula digunakan. Dengan menambahkan kipas pada selongsong laser dan menggunakan perolakan paksa udara untuk mengeluarkan haba, ini adalah langkah pertama dalam menggerakkan teknologi pelesapan haba daripada pasif kepada aktif.
1980-1990
Sistem penyejukan air yang beredar menjadi konfigurasi standard laser berkuasa tinggi-dalam tempoh ini. Penyelidikan memberi tumpuan kepada mengoptimumkan reka bentuk saluran aliran plat sejuk, meningkatkan kualiti air (cth, penyahionan) untuk mengelakkan penskalaan dan kakisan, dan membangunkan penukar haba luaran yang cekap (cth, menara penyejuk, penyejuk kering). Pada peringkat ini, sistem kawalan suhu ketepatan untuk penyejukan pemampat juga telah mula digunakan untuk sumber pam semikonduktor yang sangat sensitif terhadap suhu dan penyelidikan saintifik-laser gred yang memerlukan hingar rendah.
2000an hingga sekarang
Sempadan penyelidikan beralih kepada teknologi penyejukan perubahan fasa yang lebih cekap:
Penyejukan semburan: Dengan mengabus dan menyembur penyejuk ke permukaan sumber haba, menggunakan hentaman titisan dan haba pendam perubahan fasa untuk mengeluarkan sejumlah besar haba, makmal telah mencapai kapasiti pelesapan haba lebih daripada 1000W/cm².
Penyejukan mendidih saluran mikro: Bimbing penyejuk untuk menjalani perubahan fasa terkawal (mendidih) dalam saluran mikro, dan gunakan haba pendam pengewapan untuk meningkatkan had pelesapan haba dengan banyak.
Ringkasan
Ringkasnya, terdapat pelbagai kaedah pelesapan haba untuk laser, daripada penyejukan semula jadi yang ringkas kepada penyejukan pemampat yang kompleks dan canggih serta pelbagai-teknologi pelesapan haba kecekapan tinggi baharu, membentuk sistem teknikal yang lengkap. Dalam aplikasi praktikal, pertimbangan dan pemilihan menyeluruh perlu dibuat berdasarkan faktor seperti tahap kuasa laser, bentuk struktur, keperluan prestasi, persekitaran penggunaan dan belanjawan kos. Apabila teknologi laser berkembang ke arah kuasa yang lebih tinggi, kecerahan yang lebih tinggi dan saiz yang lebih kecil, pembangunan penyelesaian pelesapan haba yang lebih cekap, lebih padat dan lebih dipercayai akan terus menjadi topik penyelidikan penting dalam bidang teknologi laser dan jaminan utama untuk mempromosikan penggunaan laser yang lebih luas dalam pelbagai industri.
